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氫氧化鎂晶須:制備、特性分析與改性研究綜述

作者:小編 瀏覽人數:  次更新時間:2024-09-04

氫氧化鎂晶須:制備、特性分析與改性研究綜述

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氫氧化鎂晶須(MHW),以其卓越的物理化學特性,在多個領域如增強材料、阻燃和吸附等領域展現出巨大潛力。這些晶須不僅具備高強度和高模量,還具有良好的熱化學穩定性,能夠顯著提升復合材料的綜合性能。然而,未經改性的氫氧化鎂晶須在聚合物基體中的分散性和相容性不足,限制了其性能的最大化。因此,深入研究氫氧化鎂晶須的制備技術、特性分析及改性方法顯得尤為關鍵。

實驗材料與方法

材料

  • 原料:氫氧化鎂、氯化鎂、硫酸鎂、氫氧化鈉、氨水等。
  • 改性劑:硅烷偶聯劑、硬脂酸、聚乙烯醇等。

制備方法

  1. 水熱法:通過在高壓環境中控制溫度和壓力,促進氫氧化鎂晶須的生長。
  2. 共沉淀法:在特定pH值下混合鎂鹽和堿性物質,調節反應條件以控制晶須生長。
  3. 模板法:利用有機模板劑引導晶須的定向生長,提高形貌一致性。

改性方法

  • 表面化學改性:使用硅烷偶聯劑和硬脂酸,通過化學鍵合改善晶須與聚合物的相容性。
  • 物理改性:通過機械共混和超聲波處理,提高晶須在基體中的分散性。

表征方法

  • 形貌表征:利用SEMTEM觀察晶須的形貌特征。
  • 結構表征:通過XRDFTIR分析晶須的晶體結構和表面官能團。
  • 性能表征:通過TGA和各類力學及阻燃性能測試,評估晶須的性能。

結果與討論

晶須形貌

  • 水熱法和共沉淀法制備的晶須具有較長的長度和較細的直徑,形貌較為規整。
  • 模板法制備的晶須形貌一致性更高,但成本和制備復雜度也相應增加。

改性效果

  • 硅烷偶聯劑改性顯著提升了晶須與聚合物基體的界面相容性,從而增強了復合材料的力學性能。
  • 硬脂酸改性改善了晶須在有機基體中的分散性,進一步提升了復合材料的阻燃性能。

性能提升

改性后的氫氧化鎂晶須在復合材料中展現出更好的分散性,有效提升了材料的機械強度和阻燃性能。


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